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- EMDB-15092: Sodium pumping NADH-quinone oxidoreductase with inhibitor DQA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-15092
タイトルSodium pumping NADH-quinone oxidoreductase with inhibitor DQA
マップデータ
試料
  • 複合体: NQR complex with inhibitor DQA
    • タンパク質・ペプチド: x 6種
  • リガンド: x 6種
キーワードquinone / NADH / sodium pump / inhibitor / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting) / Gram-negative-bacterium-type cell wall / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H, quinone or similar compound as acceptor / sodium ion transport / respiratory electron transport chain / transmembrane transport / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / FMN binding / flavin adenine dinucleotide binding / electron transfer activity ...NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting) / Gram-negative-bacterium-type cell wall / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H, quinone or similar compound as acceptor / sodium ion transport / respiratory electron transport chain / transmembrane transport / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / FMN binding / flavin adenine dinucleotide binding / electron transfer activity / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A, C-terminal domain / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A (NQRA) / NQRA C-terminal domain / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C / NqrDE/RnfAE / Ion-translocating oxidoreductase NqrB/RnfD ...Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A, C-terminal domain / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A (NQRA) / NQRA C-terminal domain / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C / NqrDE/RnfAE / Ion-translocating oxidoreductase NqrB/RnfD / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F / Rnf-Nqr subunit, membrane protein / NQR2, RnfD, RnfE family / FMN-binding / FMN-binding domain / FMN_bind / Flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase-like, FAD-binding domain / Oxidoreductase FAD-binding domain / 2Fe-2S iron-sulfur cluster binding domain / Beta-grasp domain superfamily / 2Fe-2S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain profile. / 2Fe-2S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain / 2Fe-2S ferredoxin-like superfamily / Oxidoreductase FAD/NAD(P)-binding / Oxidoreductase NAD-binding domain / FAD-binding domain, ferredoxin reductase-type / Ferredoxin-NADP reductase (FNR), nucleotide-binding domain / Ferredoxin reductase-type FAD binding domain profile. / Riboflavin synthase-like beta-barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A
類似検索 - 構成要素
生物種Vibrio cholerae (コレラ菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Hau J-L / Kaltwasser S / Vonck J / Fritz G / Steuber J
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
German Research Foundation (DFG)FR 1488/8-2 ドイツ
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Conformational coupling of redox-driven Na-translocation in Vibrio cholerae NADH:quinone oxidoreductase.
著者: Jann-Louis Hau / Susann Kaltwasser / Valentin Muras / Marco S Casutt / Georg Vohl / Björn Claußen / Wojtek Steffen / Alexander Leitner / Eckhard Bill / George E Cutsail / Serena DeBeer / ...著者: Jann-Louis Hau / Susann Kaltwasser / Valentin Muras / Marco S Casutt / Georg Vohl / Björn Claußen / Wojtek Steffen / Alexander Leitner / Eckhard Bill / George E Cutsail / Serena DeBeer / Janet Vonck / Julia Steuber / Günter Fritz /
要旨: In the respiratory chain, NADH oxidation is coupled to ion translocation across the membrane to build up an electrochemical gradient. In the human pathogen Vibrio cholerae, the sodium-pumping NADH: ...In the respiratory chain, NADH oxidation is coupled to ion translocation across the membrane to build up an electrochemical gradient. In the human pathogen Vibrio cholerae, the sodium-pumping NADH:quinone oxidoreductase (Na-NQR) generates a sodium gradient by a so far unknown mechanism. Here we show that ion pumping in Na-NQR is driven by large conformational changes coupling electron transfer to ion translocation. We have determined a series of cryo-EM and X-ray structures of the Na-NQR that represent snapshots of the catalytic cycle. The six subunits NqrA, B, C, D, E, and F of Na-NQR harbor a unique set of cofactors that shuttle the electrons from NADH twice across the membrane to quinone. The redox state of a unique intramembranous [2Fe-2S] cluster orchestrates the movements of subunit NqrC, which acts as an electron transfer switch. We propose that this switching movement controls the release of Na from a binding site localized in subunit NqrB.
履歴
登録2022年6月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月14日-
マップ公開2023年6月14日-
更新2023年11月22日-
現状2023年11月22日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_15092.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_15092.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.24652 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0325
最小 - 最大-0.12837906 - 0.21774438
平均 (標準偏差)-0.000023294255 (±0.007982886)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 249.30402 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_15092_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_15092_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_15092_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : NQR complex with inhibitor DQA

全体名称: NQR complex with inhibitor DQA
要素
  • 複合体: NQR complex with inhibitor DQA
    • タンパク質・ペプチド: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A
    • タンパク質・ペプチド: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B
    • タンパク質・ペプチド: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C
    • タンパク質・ペプチド: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D
    • タンパク質・ペプチド: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E
    • タンパク質・ペプチド: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F
  • リガンド: FLAVIN MONONUCLEOTIDE
  • リガンド: RIBOFLAVIN
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine
  • リガンド: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

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超分子 #1: NQR complex with inhibitor DQA

超分子名称: NQR complex with inhibitor DQA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 220 KDa

+
分子 #1: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A

分子名称: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 48.680734 KDa
組換発現生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
配列文字列: MITIKKGLDL PIAGTPSQVI SDGKAIKKVA LLGEEYVGMR PTMHVRVGDE VKKAQILFED KKNPGVKFTS PVSGKVVEIN RGAKRVLQS VVIEVAGDDQ VTFDKFEANQ LASLNRDAIK TQLVESGLWT AFRTRPFSKV PAIDSTSEAI FVTAMDTNPL A AEPTVVIN ...文字列:
MITIKKGLDL PIAGTPSQVI SDGKAIKKVA LLGEEYVGMR PTMHVRVGDE VKKAQILFED KKNPGVKFTS PVSGKVVEIN RGAKRVLQS VVIEVAGDDQ VTFDKFEANQ LASLNRDAIK TQLVESGLWT AFRTRPFSKV PAIDSTSEAI FVTAMDTNPL A AEPTVVIN EQSEAFVAGL DVLSALTTGK VYVCKKGTSL PRSQQPNVEE HVFDGPHPAG LAGTHMHFLY PVSADHVAWS IN YQDVIAV GQLFLTGELY TQRVVSLAGP VVNKPRLVRT VMGASLEQLV DSEIMPGEVR IISGSVLSGT KATGPHAYLG RYH LQVSVL REGRDKELFG WAMPGKNKFS VTRSFLGHLF KGQVYNMTTT TNGSDRSMVP IGNYEKVMPL DMEPTLLLRD LCAG DSDSA VRLGALELDE EDLALCTFVC PGKYEYGQLL RECLDKIEKE G

UniProtKB: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A

+
分子 #2: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B

分子名称: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 45.390883 KDa
組換発現生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
配列文字列: MGLKKFLEDI EHHFEPGGKH EKWFALYEAA ATLFYTPGLV TKRSSHVRDS VDLKRIMIMV WLAVFPAMFW GMYNAGGQAI AALNHLYSG DQLAAIVAGN WHYWLTEMLG GTMSSDAGWG SKMLLGATYF LPIYATVFIV GGFWEVLFCM VRKHEVNEGF F VTSILFAL ...文字列:
MGLKKFLEDI EHHFEPGGKH EKWFALYEAA ATLFYTPGLV TKRSSHVRDS VDLKRIMIMV WLAVFPAMFW GMYNAGGQAI AALNHLYSG DQLAAIVAGN WHYWLTEMLG GTMSSDAGWG SKMLLGATYF LPIYATVFIV GGFWEVLFCM VRKHEVNEGF F VTSILFAL IVPPTLPLWQ AALGITFGVV VAKEVFGGTG RNFLNPALAG RAFLFFAYPA QISGDLVWTA ADGYSGATAL SQ WAQGGAG ALINNATGQT ITWMDAFIGN IPGSIGEVST LALMIGAAFI VYMGIASWRI IGGVMIGMIL LSTLFNVIGS DTN AMFNMP WHWHLVLGGF AFGMFFMATD PVSASFTNSG KWAYGILIGV MCVLIRVVNP AYPEGMMLAI LFANLFAPLF DHVV VERNI KRRLARYGKQ

UniProtKB: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B

+
分子 #3: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C

分子名称: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 27.65227 KDa
組換発現生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
配列文字列: MASNNDSIKK TLFVVIALSL VCSIIVSAAA VGLRDKQKEN AALDKQSKIL QVAGIEAKGS KQIVELFNKS IEPRLVDFNT GDFVEGDAA NYDQRKAAKE ASESIKLTAE QDKAKIQRRA NVGVVYLVKD GDKTSKVILP VHGNGLWSMM YAFVAVETDG N TVSGLTYY ...文字列:
MASNNDSIKK TLFVVIALSL VCSIIVSAAA VGLRDKQKEN AALDKQSKIL QVAGIEAKGS KQIVELFNKS IEPRLVDFNT GDFVEGDAA NYDQRKAAKE ASESIKLTAE QDKAKIQRRA NVGVVYLVKD GDKTSKVILP VHGNGLWSMM YAFVAVETDG N TVSGLTYY EQGETPGLGG EVENPAWRAQ WVGKKLFDEN HKPAIKIVKG GAPQGSEHGV DGLSGATLTS NGVQNTFDFW LG DMGFGPF LTKVRDGGLN

UniProtKB: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C

+
分子 #4: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D

分子名称: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D
タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 22.853217 KDa
組換発現生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
配列文字列: MSSAKELKKS VLAPVLDNNP IALQVLGVCS ALAVTTKLET AFVMTLAVMF VTALSNFFVS LIRNHIPNSV RIIVQMAIIA SLVIVVDQI LKAYLYDISK QLSVFVGLII TNCIVMGRAE AFAMKSEPIP SFIDGIGNGL GYGFVLMTVG FFRELLGSGK L FGLEVLPL ...文字列:
MSSAKELKKS VLAPVLDNNP IALQVLGVCS ALAVTTKLET AFVMTLAVMF VTALSNFFVS LIRNHIPNSV RIIVQMAIIA SLVIVVDQI LKAYLYDISK QLSVFVGLII TNCIVMGRAE AFAMKSEPIP SFIDGIGNGL GYGFVLMTVG FFRELLGSGK L FGLEVLPL ISNGGWYQPN GLMLLAPSAF FLIGFMIWAI RTFKPEQVEA KE

UniProtKB: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D

+
分子 #5: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E

分子名称: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E
タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 21.481678 KDa
組換発現生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
配列文字列: MEHYISLLVK SIFIENMALS FFLGMCTFLA VSKKVKTSFG LGIAVIVVLT ISVPVNNLVY NLVLKPDALV EGVDLSFLNF ITFIGVIAA LVQILEMILD RFFPPLYNAL GIFLPLITVN CAIFGGVSFM VQRDYSFAES VVYGFGSGVG WMLAIVALAG I REKMKYSD ...文字列:
MEHYISLLVK SIFIENMALS FFLGMCTFLA VSKKVKTSFG LGIAVIVVLT ISVPVNNLVY NLVLKPDALV EGVDLSFLNF ITFIGVIAA LVQILEMILD RFFPPLYNAL GIFLPLITVN CAIFGGVSFM VQRDYSFAES VVYGFGSGVG WMLAIVALAG I REKMKYSD VPPGLRGLGI TFITAGLMAL GFMSFSGVQL

UniProtKB: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E

+
分子 #6: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F

分子名称: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F
タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
分子量理論値: 45.113492 KDa
組換発現生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
配列文字列: MSTIIFGVVM FTLIILALVL VILFAKSKLV PTGDITISIN GDPEKAIVTQ PGGKLLTALA GAGVFVSSAC GGGGSCGQCR VKIKSGGGD ILPTELDHIS KGEAREGERL ACQVAVKADM DLELPEEIFG VKKWECTVIS NDNKATFIKE LKLAIPDGES V PFRAGGYI ...文字列:
MSTIIFGVVM FTLIILALVL VILFAKSKLV PTGDITISIN GDPEKAIVTQ PGGKLLTALA GAGVFVSSAC GGGGSCGQCR VKIKSGGGD ILPTELDHIS KGEAREGERL ACQVAVKADM DLELPEEIFG VKKWECTVIS NDNKATFIKE LKLAIPDGES V PFRAGGYI QIEAPAHHVK YADFDVPEKY RGDWDKFNLF RYESKVDEPI IRAYSMANYP EEFGIIMLNV RIATPPPNNP NV PPGQMSS YIWSLKAGDK CTISGPFGEF FAKDTDAEMV FIGGGAGMAP MRSHIFDQLK RLKSKRKMSY WYGARSKREM FYV EDFDGL AAENDNFVWH CALSDPQPED NWTGYTGFIH NVLYENYLKD HEAPEDCEYY MCGPPMMNAA VINMLKNLGV EEEN ILLDD FGG

UniProtKB: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F

+
分子 #7: FLAVIN MONONUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN MONONUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: FMN
分子量理論値: 456.344 Da
Chemical component information

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

+
分子 #8: RIBOFLAVIN

分子名称: RIBOFLAVIN / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: RBF
分子量理論値: 376.364 Da
Chemical component information

ChemComp-RBF:
RIBOFLAVIN / リボフラビン

+
分子 #9: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

分子名称: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 3 / 式: LMT
分子量理論値: 510.615 Da
Chemical component information

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

+
分子 #10: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine

分子名称: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 2 / 式: 3PE
分子量理論値: 748.065 Da
Chemical component information

ChemComp-3PE:
1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / DSPE / リン脂質*YM

+
分子 #11: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

分子名称: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 2 / 式: FES
分子量理論値: 175.82 Da
Chemical component information

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

+
分子 #12: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 12 / コピー数: 1 / 式: FAD
分子量理論値: 785.55 Da
Chemical component information